531 ответов в теме

[Loky]

Аэродинамический коэффициент - это аэродинамический коэффициент нормализующих сил - величина качественная, не зависящая ни от каких параметров кроме конструкции летающего тела.

https://img512.images...30/78033360.jpg

[ulysses]

Локи, научитесь, наконец, читать - в выложенном Вами фрагменте нет упоминания аэродинамического коэффициента.
Далее - из этого же фрагмента следует, что волновое сопротивление на дозвуковых скоростях пренебрежимо мало, если вообще возникает.
Далее - принимая за аксиому расчёты и коэффициенты ракетной аэродинамики, Вы упорно пренебрегаете разницей скоростей ракеты и стрелы/болта. Насколько я понимаю, аэродинамическое сопротивление зависит от скорости движения (главного фактора, вызывающего это самое сопротивление) нелинейно. С какой скоростью движется ракета в Ваших расчётах?

[Loky]

Loky, вы путаете работу по подъему груза на высоту и потенциальную энергию упругой деформации. Чтобы поднять груз на 10 см, надо совершить работу "масса груза*9,8*0,1м", чтобы на 20см - "масса*9,8*0,2м", на 30см - "масса*9,8*0,3м" и т.д., но сила всегда будет постоянной - масса*9,8. И работа будет "сила*перемещение", потому что сила постоянна. Лук растягивается с увеличением силы в зависимости от перемещения тетивы. К примеру, на 10 см - 7кг, на 20 - 10кг, на 30 - 14кг, и т.д. Поэтому работа по натягиванию тетивы никогда не будет равна произведению "сила*рабочий ход", а обязательно с коэффициентом, показывающим, как меняется сила от натяжения. Это в простом случае. В сложном (и более точном) - это интеграл. Вот вам и площадь подграфика...

В описанном мной способе замера не имеет значения способ достижения результата, то есть, то, как нарастает сила в зависимости от изгиба пружин, так как уравновешивается вся система целиком последством другой системы. То есть, система А уравновешивается системой Б, где А - лук, а Б - противовес. По закону сохранения энергии, если достигнуто равновесие, то энегии равны. То энергия А равна энергии Б. Это традиционный подход в случае, если расчет по сопромату осложнен в силу целого ряда проблем.

Вы путаете динамику со статикой. Указанное вами описание динамической характеристики важно для изучения характера ускорения стрелы, а не потенциальной энергии упругого тела в крайнем положение.

Основание очень простое. Что нам нужно? Померить разность потенциальной энергии системы во взведенном и не взведенном состоянии.

Ситуация А.
Лук находится в состоянии покоя, противовес находится на отметке h равной нулю. То есть, mgh = 0.

Ситуация Б.
Лук растянут силой противовеса на длинну h. То есть, произведена работа противовесом. Не луком, а противовесом, у которого сила (mg) вблизи земли постоянна.

Что мы получили? При переходе из ситуации А в ситуацию Б была произведена работа и достигнуто равновесие силы упругости лука и силы тяжести противовеса. То есть E=mgh применимое к противовесу, по закону сохранения энергии равно потенциальной энергии упругого тела.

[Loky]

Локи, научитесь, наконец, читать - в выложенном Вами фрагменте нет упоминания аэродинамического коэффициента.

Коэффициент лобового сопротивления это и есть аэродинамический коэффициент летящего тела, который в формулах обозначается Cx.

Далее - из этого же фрагмента следует, что волновое сопротивление на дозвуковых скоростях пренебрежимо мало, если вообще возникает.

В моем предыдущем посте я и говорил об этом. Индуктивное сопротивление на дозвуковых скоростях тоже предельно мало и им можно пренебречь.

Далее - принимая за аксиому расчёты и коэффициенты ракетной аэродинамики, Вы упорно пренебрегаете разницей скоростей ракеты и стрелы/болта. Насколько я понимаю, аэродинамическое сопротивление зависит от скорости движения (главного фактора, вызывающего это самое сопротивление) нелинейно. С какой скоростью движется ракета в Ваших расчётах?

А чего тут пренебрегать? Это методичка для расчета моделей ракет, которые двигаются на дозвуковых скоростях. Да какое там дозвуковых - на небольших скоростях, так как у большинства моделей просто не выдержит корпус больших скоростей. Нормальная скорость полета модели ракеты в пределах 0-100 м/с. Редко больше.


В.А. Горский, И.В. Кротов Ракетное моделирование (модели ракет на время полета). Методическое руководство для внеклассной и внешкольной работы. Издательство ДОСААФ, Москва, 1973 год.

"Методическое руководство "Ракетное моделирование" предназначено для руководителей кружков ракетного моделирования внешкольных учреждений и общеобразовательных школ."

Изменено: Loky, 29 Октябрь 2010 - 11:47

[ulysses]

Про аэродинамические расчёты ничего сказать не могу, в силу уже заявленных причин.

Ошибка в примере с противовесом как раз в уравнивании потери энергии противовесом (это его потенциальная энергия уменьшилась на mgh) с накопленной луком потенциальной энергией.
В данном случае уравниваются только сила земного тяготения и сила сопротивления деформации лука.

[Loky]

Ошибка в примере с противовесом как раз в уравнивании потери энергии противовесом (это его потенциальная энергия уменьшилась на mgh) с накопленной луком потенциальной энергией.
В данном случае уравниваются только сила земного тяготения и сила сопротивления деформации лука.

о.О
P = m (g+a) - вес, то есть, сила земного тяготения, в данном случае ускорением "а" можно пренебречь, как несущественным.
E = P*h = mgh - то есть, произведение силы на расстояние, то есть, механическая работа по перемещению тела.

При чем здесь уменьшение потенциальной энергии противовеса? Есть постоянная сила P, которая переместила тело с массой m на расстояние h. Это работа, которую можно выразить как кол-во затраченной силы на расстояние перемещения => H * м, то есть, фактически, это и есть энергия, так как 1 Дж = 1 Н * 1 м.

Что не так?

Изменено: Loky, 29 Октябрь 2010 - 11:57

[ulysses]

Не так:
1. Может, наконец, прочтёте: перемещение НЕ РАВНО 1 метру, поэтому ДЛЯ ЛЮБОЙ СИТУАЦИИ 1Н НЕ РАВЕН 1 ДЖ.
2. Противовес производит механическую работу, отдавая при этом свою энергию. Потенциальная энергия результата взаимодействия тела, имеющего массу, с силой тяготения Земли ЗАВИСИТ ОТ ВЫСОТЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ ТЕЛА НАД УРОВНЕМ, ОТНОСИТЕЛЬНО КОТОРОГО ПРОИЗВОДИТСЯ ИЗМЕРЕНИЕ.
3. Система натягивания лука с помощью силы тяготения, КАК И ЛЮБАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ИМЕЕТ КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ, КОТОРЫЙ ДЛЯ ДАННОГО СЛУЧАЯ НЕ РАВЕН ЕДИНИЦЕ.
4. Потенциальная энергия лука, расположенного горизонтально, при натяжении его с помощью противовеса состоит из двух компонент: а) потенциальной энергии поднятой над мерной поверхностью массы собственно лука и потенциальной энергии упругой деформации лука, рассчитываемой графически.
Пункт а) приведён для совсем уж "гуманизированных" мозгов.

[masterdimka]

-"Коэффициент лобового сопротивления это и есть аэродинамический коэффициент летящего тела, который в формулах обозначается Cx."

Еще раз:
Аэродинамический коэффициент - это аэродинамический коэффициент нормализующих сил - величина качественная, не зависящая ни от каких параметров кроме конструкции летающего тела.
А "коэффициент аэродинамического сопротивления" - величина количественная, зависящая от многих параметров - скорости, вида и качества поверхности и тд. и на нахождение ЦД никак не влияющая, но влияющая непосредственно на качество полета.

Когда стрела летит - на нее действует и нормализующая сила (действующая поперек продольной оси), и сила земного тяготения (действующая вниз), и сумма сил сопротивления (действующая против направления полета), и сила стартового импульса (действующая по направлению полета).
Я сознательно касаюсь только коэффициента нормализующей силы (подъемной ее нельзя назвать в силу специфики баллистического полета). Остальные силы могут взаимно влиять друг на друга и их величина зависит от условий полета, и только нормализующая сила закладывается в конструкцию стрелы/болта при изготовлении. При управляемом полете ее можно менять (закрылки, предкрылки, изменяемая геометрия крыла и тд), но стрела/болт делаются с определенным коэффициентом нормализующей силы изначально.
Что тут еще разжевывать?
Похожие буковки в формулах, вовсе не означают тождественность различных понятий

Изменено: masterdimka, 29 Октябрь 2010 - 15:20

[masterdimka]

По данным мною формулам можно расчитать различные коэффициенты нормализующей силы для разных комбинаций/форм/видов - оперения/древка/наконечника.

Например - треугольное перо улучшает ЦД, но при этом снижает коэффициент нормализующей силы по сравнению с прямоугольным, большая ширина пера улучшает ЦД, но при этом увеличивается миделевое сопротивление стрелы и тд.

[Loky]

Аэродинамический коэффициент - это аэродинамический коэффициент нормализующих сил - величина качественная, не зависящая ни от каких параметров кроме конструкции летающего тела.
...
Что тут еще разжевывать?

Дело в том, что я никак не могу понять, что вы считаете и о чем вообще говорите (касательно коэффициента).

Если исключить все сторонние факторы такие как подкручивание, боковой ветер, восходящие потоки, колебания и прочее, то у нас на снаряд во время свободного полета выпущенный из неважно чего действует четыре силы:
1. Сила инерции;
2. Сила тяжести;
3. Сила лобового сопротивления - А1;
4. Подъемная сила - А2.

Сила инерции и сила тяжести нас в данном случае не интересует.

Сила лобового сопротивления считается по формуле F=0,5*Cx*S*p*v2, где Cx - коэффициент аэродинамического (лобового) сопротивления, который считается по формуле Сх = С профиля + С волновое + С индуктивное. На дозвуковых скоростях С волновое и С индуктивное равно нулю, то есть, Сх = С профиля, которое в свою очередь делится на С трения и С давления.

Подъемная сила считается по формуле Y = Сy*p*S*V^2*0,5, где Cy - безразмерный коэффициент зависящий от формы тела, его ориентации в пространстве и числе Рейнольдса Ре и Маха М., p - плотность среды, S - величина характерной для тела площади (например, площадь крыла в плане) V - скорость набегающего потока.

Вы говорите о Cy? Но тогда это не аэродинамический коэффициент, а коэффициент подъемной силы. Если вы говорите о Cх, то это будет коэффициент аэродинамического сопротивления.

Похожие буковки в формулах, вовсе не означают тождественность различных понятий

Разные вещи в одной и той же дисциплине редко называют одним символом.

Изменено: Loky, 29 Октябрь 2010 - 15:38

[masterdimka]

-"Подъемная сила считается по формуле Y = Сy*p*S*V^2*0,5, где Cy - безразмерный коэффициент зависящий от формы тела, его ориентации в пространстве и числе Рейнольдса Ре и Маха М., p - плотность среды, S - величина характерной для тела площади (например, площадь крыла в плане) V - скорость набегающего потока."

Ваша главная ошибка - стрела летит в баллистическом полете, а эта формула для расчета планирующего полета, у стрелы/болта нет планирующих плоскостей. Потому я и не называю нормализующюю силу - подъемной. Эта сила может только менять ориентацию стрелы, но не может её поднять, хотя и направлена поперек продольной оси, как и подъемная.
А так - все верно. Но не здесь.

Буква С - означает коэффициент, а что приписано после нее и отличает один коэффициент от другого. Если бы я хотел написать Су, я бы так и написал, но нормализующая сила действует в двух поперечных осях У и Z, в отличие от подъемной.

Изменено: masterdimka, 29 Октябрь 2010 - 15:55

[Loky]

1.Может, наконец, прочтёте: перемещение НЕ РАВНО 1 метру, поэтому ДЛЯ ЛЮБОЙ СИТУАЦИИ 1Н НЕ РАВЕН 1 ДЖ.

Про соринку в чужом глазу помните притчу?

Относительно лука это рабочий ход. Рабочий ход, а не интеграл площади. То есть, потенциальная энергия натянутого лука с силой натяжения 30кг и рабочим ходом 0,7м равен 30*9,8*0,7=205,8 Дж.

E = P*h = mgh - то есть, произведение силы на расстояние, то есть, механическая работа по перемещению тела.

1 Дж = 1 Н * 1 м, если h не 1м, а 0,7м, то мы получим 0,7 Дж. Вы специально передергиваете, или невнимательно читаете?

2. Противовес производит механическую работу, отдавая при этом свою энергию. Потенциальная энергия результата взаимодействия тела, имеющего массу, с силой тяготения Земли ЗАВИСИТ ОТ ВЫСОТЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ ТЕЛА НАД УРОВНЕМ, ОТНОСИТЕЛЬНО КОТОРОГО ПРОИЗВОДИТСЯ ИЗМЕРЕНИЕ.
3. Система натягивания лука с помощью силы тяготения, КАК И ЛЮБАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ИМЕЕТ КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ, КОТОРЫЙ ДЛЯ ДАННОГО СЛУЧАЯ НЕ РАВЕН ЕДИНИЦЕ.

Здравая мысль. Но почему вы ее не продолжили? Куда он ее отдает? Согласно закону сохранения энергии он ее передает телу упругой деформации, которое ее и накапливает. Исключая, конечно, потери, которые уходят на трение веревки о блок и преодоление сопротивления воздуха. При наших скоростях потери составят совершенно незначительный объем в численном выражении. Настолько незначительный, что им, в принципе можно пренебречь. Если вы желаете, мы можем рассчитать потери от прохождения предметов в воздухе расстояния в 0,7м со скоростью плавно нарастающей от 0 до 6-7 м/с. На вскидку потери в пределах 3-4%. То есть, КПД если и не равно 1, то очень близко к нему, настолько, что им можно пренебречь.

4. Потенциальная энергия лука, расположенного горизонтально, при натяжении его с помощью противовеса состоит из двух компонент: а) потенциальной энергии поднятой над мерной поверхностью массы собственно лука и потенциальной энергии упругой деформации лука, рассчитываемой графически.

Может вам схемку нарисовать? Судя по вашему комментарию вы вообще не поняли схему замера. о,О

Изменено: Loky, 29 Октябрь 2010 - 17:01

[Loky]

Ваша главная ошибка - стрела летит в баллистическом полете, а эта формула для расчета планирующего полета, у стрелы/болта нет планирующих плоскостей. Потому я и не называю нормализующюю силу - подъемной. Эта сила может только менять ориентацию стрелы, но не может её поднять, хотя и направлена поперек продольной оси, как и подъемная.
А так - все верно. Но не здесь.

Как так? А как же корпус и оперение? Если вы пробежитесь чуть выше по топику, то увидите таблицы отношения подъемной силы к углу атаки. Чем больше угол, тем выше подъемная сила. Правда в табличке график только до 15 градусов.

Кстати, а почему вы решили, что угол атаки при баллистической траектории равен нулю?


"Угол атаки — угол между направлением скорости набегающего на тело потока (жидкости или газа) и характерным продольным направлением, выбранным на теле."

Изменено: Loky, 29 Октябрь 2010 - 17:02

[Starik]

Локи, опять вынужден Вас поправить - при простом подвесе груза в Х кг (где Х - усилие в кг (что в общем случае не точно - усилия меряются в Ньютонах (СИ) или в кгс (система сгс)) на максимальном растяжении) в момент прохождения точки Н (длина натяжения) скорость груза не будет нулевой (именно из-за того, что А - полезная работа, высчитанная по формуле mgh будет больше, чем накопленная луком энергия). С течением времени колебония груза затухнут, и "лишняя" энергия уйдёт в тепло. Напомню Вам, что потенциальная энергия растянутой идеальной пружины равна НхХ/2, а не НхХ. Так что учитывать добротность луков (вид графика - усилие-растяжжение) крайне необходимо.
А по поводу "точных" расчётов - не смешите мои тапки: на этих скоростях и при данных погрешностях поверхности точность не превзойдёт 40%, говорю как человек в своё время написавший кандидатскую по близкой теме (гидродинамика).
Вообще мой вывод таков: при выстреле болтом и лучной стрелой одинаковой массы и с одинаковой скоростью болт пролетит дальше, хотя и упадёт под бОльшим углом.

[ulysses]

Сила натяжения - 40 кгс (40*9,8=392Н), то есть, запасенная потенциальная энергия пружин равна 392 Дж (т.к. 1 Н*м = 1 Дж). Растяжка 89 см. База 18 см. Рабочий ход 71 см. Последние три параметра взято вот отсюда https://unts.ru/gr/ru...ar/magyar_m.htm

Допустим, что стрела весом 60 грамм вылетает со скоростью 60 м/с, то мы получаем 108 Дж (0,06*60^2*0,5). Что составляет 27,5% от запасенной энергии в 392 Дж. То есть, эмпирически получаем кпд аппарата - 27,5% уходит на движение снаряда, остальное на движение плечей лука и тетивы.

Локи, Вы страдаете выпадениями памяти. Выше приведена выдержка из Вашего поста, с которого пошла очередная серия пустопорожних разборок.
Поскольку обучаться Вы не желаете принципиально, продолжение разговора с Вами считаю ниже своего достоинства.
Живите, как хотите.

[masterdimka]

-"Кстати, а почему вы решили, что угол атаки при баллистической траектории равен нулю?"

Ну давайте опять в детский сад
Это не я решил, а наука - внешняя баллистика.
Разве плоскость пера находится под углом к направлению движения?
А в самолете крыло находится под углом к направлению и этот угол и называется углом атаки и он потому и дается до 15 градусов, что после 15 градусов происходит срыв потока и крыло перестает опираться на воздух (это делают современные самолеты - называется "Кобра", когда самолет выходит на закритические углы, происходит срыв потока и самолет проваливается, почти останавливаясь, на старых самолетах с классической схемой это приводило к неуправляемому штопору и падению, а на современных, большая тяговооруженность помогает вытягивать машину опять в полет)
А угол, под которым стрела летит по отношению к горизонту - это не угол атаки, а угол траектории.
Похоже Вы их перепутали.

В самолете крылья создают подъемную силу, потому, что находятся близко от ЦТ, а стабилизатор не создает, а только нормализует полет.
То есть стрела - по сути - самолет без крыльев. Если к стреле приделать вблизи ЦТ еще перья (кроме задних), то, это оперение будет иметь подъемную силу, и стрела перейдет в планирующий полет.
Уж не знаю, как еще объяснить очевидные вещи.

Когда стрела под действием каких-то сил поворачивается на небольшой угол (0-2 градуса) к направлению полета, оперение начинает работать своим ЦД и выправляет курс опять до 0 градусов. Чем больше плечо момента (Расстояние между ЦД и ЦТ) тем быстрее стрела вернется на нулевой угол (с минимальным сопротивлением), тем меньше потеряет энергии на преодоление выросшего лобового сопротивления.

[masterdimka]

-"Вообще мой вывод таков: при выстреле болтом и лучной стрелой одинаковой массы и с одинаковой скоростью болт пролетит дальше, хотя и упадёт под бОльшим углом."

Думаю, что наоборот.
Но проверить можно, выстрелив из арбалета болтом и стрелой одинаковой массы, под одним углом - на дальность.
Арбалет даст одинаковый импульс, для болта и стрелы. Что улетит дальше - то и лучше летает.

[Starik]

Стрела длинна дюже, вот поверхностное сопротивление очень быстро у неё кинетическую энергию и съест.

[Loky]

Ну давайте опять в детский сад
Это не я решил, а наука - внешняя баллистика.
Разве плоскость пера находится под углом к направлению движения?

Как изволите, давайте поиграем в детский сад.

Вот определение угла атаки: "Угол атаки — это угол между направлением скорости набегающего на тело потока (жидкости или газа) и характерным продольным направлением, выбранным на теле."

Подскажите мне, где тут указано про направление движения предмета?

Единственная зацепка - "набегающий на тело поток (жидкости или газа)".

Определить направление набегающего потока очень просто. Если учесть, что ветра нет, то есть, стоит штиль, то набегающий поток будет направлен против вектора движения. То есть, предмет двигающийся по параболической траектории будет находиться практически все время полета под углом к набегающему потоку воздуха.



Собственно что такое набегающий поток было хорошо видно в той схеме, что я уже приводил для того, чтобы показать большую площадь у лобовой поверхности стрелы.

Локи, Вы страдаете выпадениями памяти. Выше приведена выдержка из Вашего поста, с которого пошла очередная серия пустопорожних разборок.
Поскольку обучаться Вы не желаете принципиально, продолжение разговора с Вами считаю ниже своего достоинства.
Живите, как хотите.

Как я уже говорил Пехотинцу - вы принципиально настроены игнорировать любыми доступными способами информацию, которая может поколебать вашу веру. Вы верный адепт лука. И научитесь цитировать. Потому как ваша цитата моего текста, вырванная из контекста поста получила совершенно иной смысл.

Изменено: Loky, 29 Октябрь 2010 - 21:26

[Loky]

Локи, опять вынужден Вас поправить - при простом подвесе груза в Х кг (где Х - усилие в кг (что в общем случае не точно - усилия меряются в Ньютонах (СИ) или в кгс (система сгс)) на максимальном растяжении) в момент прохождения точки Н (длина натяжения) скорость груза не будет нулевой (именно из-за того, что А - полезная работа, высчитанная по формуле mgh будет больше, чем накопленная луком энергия). С течением времени колебония груза затухнут, и "лишняя" энергия уйдёт в тепло. Напомню Вам, что потенциальная энергия растянутой идеальной пружины равна НхХ/2, а не НхХ. Так что учитывать добротность луков (вид графика - усилие-растяжжение) крайне необходимо.

Верно, в финале мы получим колебания, но не только у подвеса, но и пружины. То есть, будут действовать равнодействующие силы, которые в итоге уравновесят систему приведя ее к покою. Иными словами - лишняя энергия выйдет не только из противовеса через тепло, но и из пружины (суммарно при массе 30 кг в финальной точке h мы получим 30*36*0,5=540 Дж кинетической энергии при условии, что за 0,7м тело достигнет 6 м/с, хотя, учитывая нарастающее сопротивление энергия должна быть меньше, так как P=m(g+a), где а может быть не совпадать вектором с g). Лишняя энергия, обусловленная скоростью, выйдет через тепло и мы получим уравновешенную систему из двух элементов, то есть, нужным нам h2, который нужен для расчета дельты между двумя стабильными положениями лука - до воздействия противовеса и после. Разве нет?

Кстати, не могли бы пояснить по поводу связи HxX/2 и графиком усилие-натяжение?

ЗЫ Касательно усилия - они, само собой в ньютонах, так как F = ma => F = mg, где силой является вес.

Изменено: Loky, 29 Октябрь 2010 - 22:36